時間:2022-02-15 14:59:14 來源： 閱讀次數:1896
在懸架被發明的時候，其實人們不過是希望讓乘坐能夠變得更加舒適一點。而在這個出發點下，彈簧可謂是懸架的精髓了。要知道，最初的懸架是板簧結構的，并沒有獨立的導向機構和阻尼器。那么，彈簧是怎么擔當起“讓人舒服”這一重任的呢？
從能量的角度說，彈簧屬于是“儲能元件”。它跟減振器不一樣，減振器屬于“吸能元件”，能過把振動的能量吸收一些，從而衰減了傳遞給人的振動能量。而彈簧，在振動的時候變形，只是把能量儲存了起來，最終還是會釋放出來。
既然遲早是要還的，那要它還有什么用？
這要從兩個方面說起——首先，出來混確實是遲早都要還的，可是不一定要還給誰。路上有個鼓包，你開車軋過去它吧車輪頂起來了，車輪搞不過，又把能量傳給了彈簧，所以彈簧就被壓縮了。可彈簧也不是受氣包啊，又把能量彈開，還給了車輪，車輪“啪”地一聲拍在地上，給了廣袤大地一個響亮的耳光。
這一出戲雖然熱鬧，可是基本上都是簧下的那部分在忙活，并沒有把事情往更高層的地方捅，坐在最上面的駕駛員當然就不會很難受了。這就是彈簧的隔離作用，尤其是對較高頻率振動的隔離。
其次，人體舒適性敏感的并不是能量，而是加速度和加速度的變化。比方說，你坐在車上高速巡航的時候，時速120公里，你就具備了很多的機械能，但是你并沒有因此而感覺到難受；反而是在堵車的時候，車速很慢，走走停停，你感覺頭昏腦脹甚至暈車，因為這個時候不僅有加速度，而且加速度還是一直變化的。
大家都有這樣的感受：有的時候你車開得很快，前面有個橋，橋面比路面稍稍高出了一些，當你沖上橋面的時候，除了輪胎撞擊接縫的聲音之外，感覺并不明顯；反而是車已經都駛過接縫之后，整個車身有一個緩慢的、像呼吸一樣的上下起伏——“呼~哧~~”的那么一下。因為很慢很緩和，所以你也不會很不舒服。
這就是彈簧雖然把儲存的能量都釋放出來了，但是它不是一下子全都給你，而是慢慢地釋放、把這個過程拉長了。這樣，車里的人感受到的加速度就變小了，所以才會舒服一些。這就好比是百公里加速，15秒加到100km/h肯定是比4秒加上去要舒服的。
那么彈簧和操穩又有什么關系呢？
舒適性大多考慮的是豎直方向的運動，操穩大多考慮的是橫向的和縱向的運動，也跟彈簧有關系么？必須有。
喜歡閱讀賽車科普文章或者是玩模擬器的車友可能聽過一個詞，叫“載荷轉移”，這是一個討論操穩問題的時候才會出現的詞。“載荷轉移”里的這個“載荷”，就是車輪上的豎直方向的載荷。
跟我們聊起舒適性的時候比較類似，彈簧的存在也讓載荷轉移的過程慢了下來。如果沒有彈簧的話，這個載荷轉移的過程就會變得很快很直接，類似于我們開卡丁車時候的那種感覺。是彈簧的存在，讓這個過程變得更加柔和、對普通駕駛員更加友好、更加容易控制。
另外，你有可能聽過這樣一種說：載荷轉移越多、極限附著的損失越大。也有的人說：前后軸哪個彈簧越硬，哪個就越容易滑。這些說法都是有道理的。彈簧的存在不僅僅延緩了載荷轉移的過程，也對載荷轉移的最終結果起著作用，而載荷轉移更多的那個軸，在極限駕駛時往往更容易更早地突破附著極限。
彈簧的各種形狀有什么區別？
我們見到的彈簧有各種各樣的——螺旋彈簧、鋼板彈簧、扭桿彈簧……即使是乘用車上最常用的螺旋彈簧，也有線性簧、漸進簧、直線簧、香蕉簧……他們都有什么區別呢？
線性簧和漸進簧的區別：
線性簧，顧名思義就是彈簧的剛度是線性的，在整個彈簧的工作長度區間里，剛度都是一個不變的值。漸進簧，又叫“非線性簧”，隨著彈簧被壓縮，一部分簧絲之間會發生“并圈”，起作用的簧絲圈數減少，剛度就會逐漸增大。
在越野車輛上，漸進簧被給予了廣泛充分的應用。因為在使用線性簧的時候，如果剛度太大，那么車輛在應對較小幅度的顛簸的時候就顯得不夠“松弛”，隔離和過濾不夠；而彈簧剛度太大的時候，又會使得在面對較大顛簸的時候保護不夠，懸架行程很容易被用盡、壓縮到極限，然后猛烈地撞擊限位塊。而漸進簧則妥善地兼容了這兩點需求——小幅度的時候不會太“僵”；幅度變大的時候剛度也隨之變大，避免頻繁擊穿懸架行程；當幅度更大、必須要沖擊限位塊的時候，縮小了彈簧剛度和限位塊剛度的差距，使得過渡更加平和。
但是在鋪裝路面上行駛的車輛卻極少使用這種漸進簧。簡言之，這種簧因為剛度不線性，所以會表現地“比較容易被拉的很長、卻很難被壓縮得很短”。這樣的話，在車輛轉彎側傾的時候，內側抬起的比較多，外側壓縮的卻比較少，總體上有一個抬高車身的趨勢，對操穩不利。
在場地賽車上，多級剛度的彈簧更多地以另外一種形式出現——串聯副簧。
這種結構一般用在賽用改裝上。為了提高操穩，將彈簧的剛度提高到很大，但懸架的極限行程并沒有相應地縮小很多，就出現了“行程長、彈簧短”的情況，在懸架的拉伸行程極限處時，彈簧短到不能頂緊上下托盤、甚至出現松脫。這時候，就串聯一個剛度很小的副簧，在拉伸過多的時候這個副簧可以彌補主簧長度不足的問題。這個副簧一般剛度都很小，在車輛正常行駛的時候是被完全壓并的，根本不起作用，哪怕是最極限的側傾或者俯仰，都不能讓副簧有一點拉伸。這也就是為什么副簧的簧絲上下表面都是平面的原因，為的就是能夠壓并妥實。而當車輛進站被千斤頂頂起、或是意外地車輪離地等過多拉伸懸架的情況發生時，副簧才會伸長，來彌補主簧的空缺。
直線簧和“香蕉簧”
對于麥弗遜懸架來說，如果彈簧的軸線位置設計的不好，作用在車輪上的載荷傳遞到減振器支柱上之后就會產生一個要把減振器“掰彎”的力量，這個力量被減振器的活塞和油封導向器處所抵擋。但是，如果這個力量比較大的話，就會讓這些地方的摩擦力變大，使得懸架的表現變“僵”。
要抵消這個“掰彎”的力量有兩種辦法：一是把彈簧的軸線設計到一個合適的位置；二是讓彈簧產生一個相反方向的“掰彎”的力量與之相抵。要產生這個相反的“掰彎”力，“香蕉簧”就應運而生了。
